钢带的立式连铸的方法 【技术领域】
本发明涉及一种钢带的立式连铸方法，其中首先在转动的激冷铸模中浇注平行四边形横截面的铸坯，接着将所述铸坯从带有完全凝固的纵向边缘和液态芯部的所述初始横截面转变为具有平面平行横截面的带，以这样一种方式实现，即，使通过冷却而逐渐变厚的铸坯的已经凝固的型壳在成形设备中在浇注方向上被逐渐压缩并且不使完全凝固的纵向边缘发生镦粗变形。
背景技术
在钢带的立式连铸中，已知的是(EP 0 329 639 B1)，使在转动的激冷铸模中浇注具有平行四边形横截面的铸坯冷却，同时保持该横截面直至已经完全凝固地硬壳形成在铸坯的纵向边缘区域中，这是由于在铸坯被进一步冷却并且通过逐渐凝固而逐渐形成扁平的预备带以及被压缩之前的平行四边形横截面所导致的。这样，仅在足够厚的型壳形成后使具有平行四边形横截面的铸坯变形成为平面平行预备带。在一种成形设备中使铸坯的平行四边形横截面转变为平面平行横截面，所述成形设备是由几个纵向梁构成，这几个纵向梁的位置相对于所述带是相对的并且在它们之间形成具有平行四边形的入口横截面和平面平行出口横截面的成形间隙，即利用被固定在纵向梁中的分节式压辊。由于纵向梁以可旋转的方式被固定在入口侧并且在相互旋转的情况下受压，因此当型壳被相互压靠在一起时，在均匀冷却的前提下可以获得在成形设备的区域中完全凝固的预备带的厚度，该厚度取决于铸坯通过激冷铸模和成形设备的速度。决定带厚的凝固程度取决于冷却时间，冷却时间是铸坯通过激冷铸模和成形设备的速度的一个函数。这意味着，为了获得均匀一致的带厚，必须确保恒定的浇注速度。
鉴于与上游钢厂以及可能在后续的轧机中对预备带直接进行进一步处理，恒定的浇注速度具有操作方面的缺点，这是由于在钢厂以及需要浇注速度或者浇注量变化的轧机厂中可出现问题。除此之外，钢水中的温度波动必须被预见，还需要考虑初始带的厚度波动。
为了简化连铸钢带的厚度的降低，已知的是(DE 41 35 214 A1)，在液芯完全凝固之前执行铸坯的轧制变形。所述轧制变形需要足够厚的已经凝固的型壳，但利用辊在使液芯变形的情况下压缩型壳并且不发生镦粗变形，但在边缘区域中出现镦粗变形。所述在边缘上的镦粗变形必然与延伸或者横向鼓肚，导致铸件的波状边缘，从而减小钢带或者张紧以及可能在边缘中产生裂纹。通过在具有恒定间隙的导辊之间无变形引导钢带在该方面不会产生变化，在厚度减小后提供引导并且为使芯部完全凝固而提供引导。
【发明内容】
这样，本发明基于避免这些缺陷的目的并且以这样的方式提供上述类型的一种方法，即，尽管钢水的浇注速度和温度发生变化，也能够确保恒定的带厚，并且不会出现波状边缘或者形成裂纹。
本发明是以这样的方式达到该目的，即，在压缩成带之后，具有仍然为液态的芯部的铸坯在芯部完全凝固过程中在成形间隙中被引导并且在该过程中被校准，所述成形间隙具有对应于完全凝固的纵向边缘的厚度的恒定宽度。
由于为了对带进行校准，在相对的型壳相互接触之前结束型壳的集合，并且在取决于冷却诱导收缩而保持液态的芯部的完全凝固过程中使成形间隙的厚度保持恒定，确定的带厚是由成形间隙的尺寸决定的而不是由浇注速度决定的。作用在保持液芯的区域中的铁静压力确保型壳抵靠在预定间隙的几何形状的成形元件上。因此，由于不同的浇注速度所导致的液芯的不同厚度不会形成任何不同的带厚，只要确保芯部在厚度恒定的成形间隙的区域中完全凝固即可。相关的方面是，在边缘区域中不会出现与延伸相关的带的镦粗变形。以这样的方式来保证这个方面，即，所述成形间隙具有对应于完全凝固的纵向边缘的厚度的宽度。由于铸坯的型壳在转动的激冷铸模中浇注后在成形设备中从平行四边形横截面转变成平面平行横截面并且不会使型壳的完全凝固的纵向边缘镦粗，平行四边形横截面的所述完全凝固的纵向边缘还决定完全凝固的带的以后厚度，从而在带完全充分凝固之前，没有与延伸相关的纵向边缘的镦粗变形。
由于芯部的完全凝固没有在带上产生一种拉伸效应，因此可基本上预见铸造组织。在带完全凝固后，最好利用压辊和路径控制辊同时拉伸略微减小带厚，从而导致在结构中的相应的改进。
为了能够提供适合在轧机中进行进一步加工的特别薄的预备带，还可在校准后利用连续的轧制进一步减小完全凝固的带的厚度，从而大大减小了在轧机中的轧制量。
为了根据本发明对连铸钢带进行校准，可采用一种连铸设备，所述连铸设备包括与铸坯共同转动的激冷铸模和具有几个辊的下游成形设备，激冷铸模具有横截面为平行四边形的成形间隙，所述辊相对于铸坯是相对的并且在它们之间形成了具有平行四边形入口横截面和平面平行出口横截面的成形间隙。必须确保在成形设备附近提供具有预定成形间隙进度的校准装置，所述间隙进度包括至少在入口侧具有恒定的成形间隙厚度的部分，从而使带在厚度恒定的成形间隙的部分中完全凝固。根据浇注速度，带完全凝固的点将沿着成形间隙出现。在减小浇注速度的情况下，因此能够预见在初始部分(即，上部区域)中的带的完全凝固并且在端部区域中增大浇注速度(即，在校准装置的成形间隙的下部区域中)。
当校准装置包括限定成形间隙并且可前进以设定成形间隙的进度的校准辊时，获得有利的条件。不仅在带在校准辊之间完全凝固的过程中可以一种有利的方式确定带的厚度，而且当所述校准辊被驱动时可实现前进。由于带的前进凝固，因此无需提供连续带引导，从而可使冷却液体被施加在校准辊之间的带上。
在液态残余芯的凝固后，利用在出口侧上的剩余凝固辊能够减小高度，例如厚度减小1％-5％，以改进该结构，需要成形间隙的相应的预设进度。
校准装置也可延伸到浇注弧形段，使整个高度降低。
为了进一步较大地减小带厚，可在校准装置的出口侧上提供减小框架，减小框架可用于为相连的轧机提供较薄的预备带。
【附图说明】
现将参照附图对本发明所涉及的方法进行详细的描述，其中：
图1是利用本发明所涉及的连铸方法的连铸机的示意性纵向视图；
图2是校准装置的简化的放大横截面图；
图3至图5示出了现有技术中所涉及的铸坯在其变形成为带的过程中的相关横截面的变化；以及
图6至图9示出了对应于图3至图5的本发明所涉及的铸坯在其变形成为带的过程中的相关横截面的变化。
【具体实施方式】
根据图1，所示的用于钢带1的立式连铸的连铸机包括转动的激冷铸模2、通过铸坯引导装置3与激冷铸模2毗邻的成形装置4以及校准装置5，来自于校准装置5的带1出现在浇注弧形段6中以使带1从垂直进度偏到水平进度。校准装置5可至少部分地延伸到浇注弧形段6中，以使整体高度降低。
转动的激冷铸模2包括两个相对的连续转动的板链7，板链7围绕在它们之间的恒定成形间隙并且与浇注容器相连的铸管8开口在其中。成对地相互联合的板链7的板形成具有平行四边形横截面的成形间隙，以使通过铸管8浇注在转动的激冷铸模2的成形间隙中的钢水在板链7的区域中被激冷，并且随着进一步激冷，形成厚度逐渐增大的凝固型壳8，由于铸坯厚度朝向纵向边缘10减小，型壳8在纵向边缘10的区域中完全凝固，如图3和图4以及图6和图7中所示，其中示出了铸坯11首先在转动的激冷铸模2具有较薄的型壳9，接着型壳厚度逐渐增大。由于完全凝固的纵向边缘10，容易通过铸坯引导装置3将铸坯11进一步引导到成形装置4，成形装置4的成形间隙从平行四边形入口横截面逐渐变化到平面平行出口横截面。为此，成形装置4包括几个纵梁12，纵梁12相对于铸坯11相对，在它们之间形成成形间隙，以在入口侧可围绕轴13转动的方式固定纵梁12并且通过压力缸14在相互转动的情况下被加压。利用分节式辊15限定成形间隙。
如图5中所示，根据现有技术，型壳9在液芯的移动下在成形装置4中被向上引导并且相互抵靠直至它们被相互压靠并且形成完全凝固的带，其厚度取决于在恒定激冷条件下的浇注速度或者钢水的温度。相反，如图8中所示，型壳9在成形装置4中被引导在一起仅形成芯部16仍为液态的平面平行界面。必须注意的是，纵向边缘10不经受与延伸相关的任何镦粗变形。根据图9，液芯16仅出现在校准装置5中，至少在校准装置5的入口侧具有恒定厚度的成形间隙，液芯16在成形间隙区域中完全凝固直至获得具有恒定厚度的带1。在这点上，必须注意的是，由于在液芯16的区域中的铁静压力，型壳9被压靠在校准装置5上，从而预定的成形间隙宽度决定带厚而与液芯16的浇注速度或者厚度无关。必须根据完全凝固的纵向边缘10的厚度选择成形间隙宽度，以防止带1在边缘侧的延伸。
铸坯11通过转动的激冷铸模2和成形装置4的冷却和通过速度以及激冷铸模2和成形装置4的长度以这样的方式被相互调节，即，当铸坯11从成形装置4中出现时仍然具有液芯16，这是由于带1的完全凝固应该仅出现在校准装置5中。通过驱动缸体18将校准装置5的校准辊17设定为校准过程中预定的成形间隙进度。由于很大的铁静压力存在于液芯16的区域中，因此带1的型壳9在校准装置5的区域中被向外压靠在校准辊17上，从而确保所需的校准效果。在带1进入校准装置5中后，可改变液芯16的相应厚度。
由于校准装置5中已经获得了平面平行带横截面，校准辊17在带的宽度上穿过，如图2中所示。示意性表示的校准辊17的驱动器19支持带的输送并且也适于在液芯16完全凝固后低轧制输出，从而在带1完全凝固后，可使校准辊17可用于在拉伸作用下略微减小厚度。为了能够更好地减小厚度，校准装置5的下游可设有轧制框架20。所述轧制框架20也可被设置在铸造弧形段6后，如图1中虚线所示。